В различных отраслях промышленности, начиная от аэрокосмической промышленности и заканчивая потребительской электроникой, натяжные вставные орехи преодолевают разрыв между деликатными материалами и требованиями к надежному креплению.Один неправильный выбор может привести к разрыву.Это всеобъемлющее руководство погружается в три основных типа натяжных вставки: спиральная катушка, прессовый фит,и теплоустановки, предоставляя инженерам и конструкторам информацию, основанную на данных, протоколы установки и реальные тематические исследования для оптимизации выбора крепежных элементов.
Вставки спиральных катушек (например, Helicoil®) представляют собой катушки из нержавеющей стали с высокоточностью, которые ремонтируют или укрепляют внутренние нитки.Их бриллиантообразное поперечное сечение создает четыре непрерывных точки контакта с основным материалом, распределяя нагрузку равномерно.
Основные характеристики:
Диаметр проволоки: 0,6-1,2 мм (размеры M3-M24)
Точность наклона: ±0,01 мм (ISO 14399-3)
Момент установки: 1,5-4,0 Н·м (в зависимости от размера)
Совместимость материала:
Базовый материал | Максимальное восстановление прочности нити |
---|---|
Алюминий | 95% |
Магний | 85% |
Литовое железо | 110% (из-за закаленной вставки) |
Шаги установки:
Сверление: используйте размер сверления STI (например, M6 → 6,4 мм).
Кран: резать нитки с помощью спиральной флейты (охладитель обязателен для алюминия).
Вставка: Приводить катушку с мандролью до выступа 0,5-1,5 катушек.
Разрыв танга: удаление монтажа танга с помощью инструмента крюка.
Тематическое исследование: Автомобильные двигатели
Немецкий автопроизводитель уменьшил количество сбоев болтов на 67% с помощью нержавеющей стали Helicoil® 302 в литых алюминиевых блоках.Вставки выдерживали 25 Н·м циклического крутящего момента (испытание SAE J1742) более 5001000 циклов двигателя.
Вставки с пресс-фитом используют интерференционные фиты для закрепления в термопластичных или композитных подложках.
Варианты конструкции:
Тип | Образец Кнурла | Сила вставки (M6) |
---|---|---|
Прямая Кнорл | 60° бриллиант | 800-1200 N |
Кнурл спиральный | 30° спираль | 500-900 N |
Колючие | Обратный угол | 1500-2000 N |
Руководство по выбору материала:
Тип пластика | Рекомендуемый материал для вставки | Максимальная рабочая температура |
---|---|---|
ABS | Медь (C36000) | 80°C |
Нилон 66 | 303 Нержавеющая | 120°С |
PEEK | Титан (класс 2) | 250°С |
Предотвращение неисправностей:
Дизайн начальника: толщина стены ≥3× диаметр вставки.
Инструмент вставки: Используйте передний пресс с выровнительной решеткой (±0,1° угловой толерантности).
После установки: зона вставки при температуре 20 °C ниже Tg для облегчения напряжения.
Промышленное применение корпуса медицинских изделий:
Производитель хирургического робота принял вставки PEEK с титановым покрытием.
40% быстрее сборка по сравнению с натянутыми боссами.
0.002 мм точности позиции с помощью ультразвукового вставки.
Химическая устойчивость в 5 раз при стерилизации в автоклаве (соответствует стандарту ISO 13485).
Нагревательные вставки используют контролируемое плавление для слияния с полимерными матрицами.
Критические параметры:
Параметр | Диапазон | Метод измерения |
---|---|---|
Температура плавления | 200-320°С | IR пирометр (±5°C) |
Сила вставки | 50-300 Н | Нагрузочная ячейка (ISO 13943) |
Скорость охлаждения | 20-50°C/сек | Термопары встроенные |
Инновации в инструментах:
Импульсно-нагретые концы: 0,1-секундная стабилизация температуры (JBC инструменты).
Интеграция роботов: 6-осевые роботы с обратной связью силы (ABB YuMi).
Системы зрения: ИИ обнаруживает поток полимера для обеспечения качества.
Воздушно-космический случай Полимер, усиленный углеродными волокнами (CFRP):
В комплектациях крыльев Boeing 787:
Проблема: бурение КФРП вызвало деламинирование.
Раствор: 3D-печатные инварные вставки с фрактальной поверхностью.
Процесс:
Лазерное предварительное нагревание КФРП до 180°С.
Индукционная нагревательная вставка до 280°C.
Нажимать силой 150 Н (0,5 мм/с).
Результат:
Снижение микротрещин на 90% по сравнению с механическим закреплением.
35% снижение веса по сравнению с металлическими крепежными элементами.
Метрический | Свинцовая катушка | Пресс-фит | Нагреватель |
---|---|---|---|
Прочность на растяжение | 600 МПа | 400 МПа | 350 МПа |
Температурный диапазон | -50°C до +260°C | -40°C до +120°C | -60°C до +300°C |
Скорость установки | 2-3 минуты | 10-30 секунд | 15-60 секунд |
Повторное использование | Ограниченный (1-2x) | Нет, нет. | Да (с эпоксидом) |
Стоимость за вставку | 0.50− | 5.000.20− | 1.501.00− | 8.00
Шаг 1: Определить основной материал
Металлы (Al, Mg, Steel): спиральная катушка.
Инженерные пластмассы.
Композиты/высокопрочные пластмассы: нагреваемые.
Шаг 2: Оцените условия нагрузки
Тип груза | Рекомендуемая вставка |
---|---|
Статическая тяга | спиральная катушка |
Вибрация | Пресс-фит (колючий) |
Тепловой цикл | Нагреватель |
Шаг 3: Рассмотрим объем производства
Прототипирование/Низкий объем: спиральная катушка (ручная установка).
Высокий объем: пресс-подборка/настройка нагрева (автоматические системы).
Шаг 4: Проверка соответствия стандартам
Аэрокосмическая: NASM 33583 (спиральная катушка).
Медицинское: ISO 13485 (настройка на тепло).
Автомобиль: SAE J2638 (пресс-подборка).
Почему выбирают финекс-поточные вставки?
Наука о материалах: патентованные сплавы Ni-Cr-Mo для устойчивости к солёному распылению в течение 2000 часов.
Изготовление с высокой точностью:
Лазерно-измеримые скручивания (50-100 зубов/дюйм).
Оптическая сортировка с использованием ИИ (0,01 мм обнаружения дефектов).
Решающие решения:
Микровставки для монтажа ПКБ (полоска M1.2).
Сверхпроводящие медные ядра для защиты от ЭМИ
Контактное лицо: Mrs. Irene chen
Телефон: +86-13527934468